干燥过程中马尾松板材干燥应变的研究

用木材干缩元件、弹簧和阻尼器构建马尾松板材干燥应变模型，并采用改进的切片方法来分析干燥过程中木材的自由干缩、瞬时弹性应变、黏弹性应变和机械吸附应变的变化规律。在模型中引入与木材含水率密切相关的干缩元件，解释各层的干缩差异是产生干燥应力的源动力。结果表明，黏弹性应变和弹性应变具有相同的变化规律；机械吸附应变由应力和含水率变化共同作用产生，木材干燥结束后产生的机械吸附应变是干燥各时期机械吸附应变的叠加；机械吸附应变的大部分在干燥前期产生。表层干缩差异达到最大的时间可以作为判断干燥基准变更的时间，当表层干缩差异达最大值以后可以加快干燥速馊。     

木材弹性及木材干燥应力——Ⅱ、木材干燥应力

<正>本文阐述了分析干燥应力的热弹性理论,推导了本构方程和平面干燥应力问题的有限元计算公式,并计算和测定了水曲柳板的干燥应力。其结果表明:弹性解答适用于分析干燥初期的应力状态;应力最大值在中央剖面的上下边界处,木材的干缩过程存在耦合效应。     

木材干燥过程中内应力的初步研究

<正>根据在弹性范围以内,木材的应力与应变成正比的原理,对红松和水曲柳两种木材在干燥过程中的内应力变化进行了测试。测试结果表明:木材干燥过程中,内应力发展分为干燥前期的外张内压阶段、干燥中期的应力转化阶段和干燥后期的内张外压阶段。 还测试了落叶松和色木两种木材在终了处理过程中的内应力变化情况,测试结果表明:木材经过终了处理,内应力显著下降。     

应用Matlab建立高温热变形过程中真应力真应变的计算模型

提出了304不锈钢板状试样在高温热变形过程中，当出现颈缩时以四棱台进行变形的模型．根据在拉伸过程中采集的瞬时载荷、瞬时位移数据，应用Matalab软件建立了其在热变形过程中的真应力真应变计算模型，并把实际测量的截面面积与模型计算值进行了比较．结果表明：模型的计算值与实测值吻合得较好．因此，根据建立的计算模型得到了304不锈钢板带的变形抗力数学表达式．     

基于毛细孔张力理论的混凝土干缩模型

以毛细孔张力理论为基础,采用ANSYS有限元软件建立了混凝土内单个毛细孔的数值分析模型,对混凝土的干缩应变和干缩应力进行了模拟计算.假定混凝土内液体表面张力为定值,凹液面主曲率半径依次下降为不同值,利用ANSYS有限元软件计算毛细孔相应的径向收缩位移,据此计算单个毛细孔的体积干缩应变及相应混凝土的体积干缩应变.其次,计算当凹液面主曲率半径下降幅度不变,而使毛细孔隙内液体表面张力依次降低,利用同样的方法计算相应的单个毛细孔的体积干缩应变及相应混凝土的体积干缩应变.根据上述计算结果,分别绘制混凝土的体积干缩应变随混凝土毛细孔隙内凹液面主曲率半径及液体表面张力的变化曲线,从而近似地找出了混凝土干缩应变与毛细孔内液体表面张力、凹液面主曲率半径之间的关系.从微观角度建立了混凝土干缩应变的估算模型.     

施工期间高速公路水泥稳定碎石基层裂缝研究

为研究施工期间高速公路水泥稳定碎石基层裂缝的发展规律,采用振动法实测了不同水泥剂量的水泥稳定碎石材料力学参数,根据实际的施工车辆荷载数据,运用Bisar3.0软件计算了基层层底拉应力,采用基于弹性地基板摩擦约束的收缩开裂模型分析了基层干缩裂缝间距,结果表明:水泥稳定碎石7 d劈裂强度值要大于现行沥青路面设计规范推荐值;在相同水泥剂量条件下,底基层采用二灰土的基层层底最大拉应力远小于开裂间距大于底基层采用级配碎石的基层;当底基层采用级配碎石时,基层水泥剂量应大于3.0%,施工车辆重量不宜大于35 t;随着水泥剂量的增大,水泥稳定碎石干缩应变、干缩系数先减小后增大,而基层开裂间距先增大后减小,并在水泥剂量为3.5%时干缩应变和干缩系数最小,基层开裂间距最大。     

雷州桉木的高温干燥试验

对雷州产的柠檬桉(Eucalyptus citriodora Hook f)、隆缘桉(E.exserta F.Muell)及雷一桉(E.Leizhou No.1)的木材进行了过热蒸汽干燥试验。干燥时干球温度高达110℃,湿球温度保持100℃。结果表明,隆缘桉与雷一桉比柠檬桉难干,心材比边材难干。 试验前曾运用分析弦向干缩系数对径向干缩系数比值的方法,预测在干燥期间木材可能发生应力开裂的含水率阶段。分析表明,在木材平均含水率降至30％以前,隆缘桉与雷一桉木材的弦,径向干缩系数比的比值远高于柠檬桉,心材的比值远高于边材。分析的预测和干燥质量相符合,即,隆缘桉与雷一桉板材中出现的应力开裂显然地多于柠檬桉;心材部分出现的应力开裂显然地多于边材。 对柠檬桉的气干材与高温干燥材的一部分力学性质作了对比测定。结果是:两种干材的顺纹抗压强度、静曲抗弯强度和静曲弹性模量的差别不明显,但高温干燥材的冲击韧性比气干材的小6％。     

球形生物材料干燥时的弹性应力研究

建立了弹性应变状态下,生物材料干燥的应力应变模型。应用此模型,可以在得到物料各单元层含水率变化的基础上,得到各单元层的应力与应变。以球型土豆为例,得到:在恒速干燥期,各单元层径向应力与剪切应力逐渐增大,并且剪切应力在1 h～2 h之间达到最大值,径向应力在1 h～3 h之间达到最大值。剪切应力最大值出现在表层,径向应力最大值则出现在含水率高的核心部位。各单元层的应力在达到最大值后缓慢减小,最终接近于零。     

木材径向反复受压应力-应变模型研究

通过木材小清材试样的单调加载和反复加卸载试验,研究了木材径向全表面受压试样在单调加载和反复加卸载作用下的应力-应变关系.试验结果表明:单调加载应力-应变曲线和反复加卸载骨架曲线在应变小于0.16时基本重合,在应变大于0.16时,两者数值差异逐渐增大,但仍可由同一数学模型进行描述;木材反复卸载、再加载过程中,再加载路径与卸载路径分别由线性和双折线模型表达.综合考虑木材单向横纹受压以及反复加卸载过程中的典型特征,建立了反复荷载作用下木材径向全表面受压应力-应变模型.基于所建模型编写了MATLAB程序,对比分析了模型计算结果与试验结果,两者吻合较好.     

木材干燥理论在木材加工技术中的应用分析

木材干燥理论(平衡含水率、木材传热及水分扩散、干燥应力和应变等)在木材的预处理、木材干燥工艺过程、木材的保护(贮存、杀虫和防霉)、木制品的加工,以及木结构的强度设计中都有广泛的应用。干燥理论对提高木材干燥的质量、缩短干燥时间、节约能耗、防止木制品在使用中开裂和变形,以及对保证木结构的强度和安全有着重要的指导作用。     

商品混凝土收缩应力试验研究

针对商品混凝土早期弹性模量是个变量,难以通过测其收缩应变直接得出收缩应力这一问题,提出了收缩应力的计算方法.通过量测81个配筋试件和素混凝土试件,从拆模起到180 d龄期内的收缩值,得到其各自的收缩应变.素混凝土试件可以自由收缩;配筋试件由于钢筋的约束,不能自由收缩,导致配筋试件比素混凝土试件收缩应变要小.利用配筋试件与素混凝土试件的收缩应变差值和钢筋混凝土间的拉压平衡条件,推导给出商品混凝土收缩应力计算公式和收缩应力时随曲线,并对收缩应力的影响因素进行了分析.     

基于大三轴试验的土石混合体强度特性与影响因素

为更为详细地探讨山区土石混合体的力学特性,综合考虑含石量、含水量与岩石完整性等因素的影响,采用正交试验方法对土石混合体填料的大型三轴剪切试验进行设计,并运用邓肯-张模型对得到的三轴试验参数进行反演研究。结果表明:土石混合体中影响内摩擦角的因素从大到小分别为含石量、含水量、岩石完整性;试件在各围压下剪切时,开始阶段偏应力与轴向应变近似成比例关系;当轴向应变超过2%时,偏应力增长速率减小,呈现出明显的应力-应变非线性;当混合体达到最大偏应力之后,仍可以保持在增加轴向应变的同时,偏应力不减小,表明土石混合体材料的软化特性不明显;含石量对试样体应变的影响较含水量与岩石完整性更显著,在含石量较低时体现为剪缩性,含石量较高时更多体现为剪胀性;邓肯-张模型的拟合结果与大三轴试验数据的相似度较好,表明邓肯-张模型能模拟土石混合体在不同围压下的应力-应变关系。     

低阶煤煤体变形特征及渗流规律实验研究

为获取低阶煤煤体变形特征和渗透率变化规律,以焦坪矿区下石节煤矿3#煤原样为研究对象,利用煤岩体应力-渗流-温度多过程耦合试验系统开展了有效应力、基质收缩以及二者综合作用条件下的煤体变形和渗流实验.研究结果表明:在有效应力逐渐增加的过程中,煤体体积负应变逐渐增大,煤体收缩,渗透率逐渐减小;基质收缩过程中,随着孔压的逐渐下降,煤体体积负应变逐渐增大,煤体收缩,渗透率逐渐增加;二者综合作用条件下,随着孔压的逐渐下降,煤体体积负应变逐渐增大,煤体收缩,渗透率先减小后增加,通过与等外力条件下的典型渗透率动态变化模型比较,Lu模型与实验数据吻合度更高.实验结果有助于预测煤体渗透率动态变化,更好地指导地面煤层气开发和煤矿瓦斯防治.     

混凝土与木材受压动力性能试验分析

为探究普通混凝土与木材受应变率影响的动力性能,设置五种不同加载应变率,通过液压伺服试验机得到两种材料不同加载工况下的应力-应变关系和破坏形态。通过应力-应变曲线提取峰值应力、峰值应变与弹性模量特征值,对比分析两种材料动力性能。研究结果表明:普通混凝土与木材均存在动力率的相关性,从破坏形态分析两种材料受动力影响破坏机理基本相同;普通混凝土与木材峰值应力和弹性模量均随着应变率的提高而提高,但木材受动力率影响更为明显,同时木材存在的稳定强度也随着应变率的提高而随之提高。两种材料峰值应变与应变率关系相对离散,木材即与混凝土材料同样存在离散性与随机性特征。     

煤层应力对裂隙渗透率的影响

从各向同性线弹性材料应力应变关系出发,考虑气体解吸引起的基质收缩效应和孔隙压力对储层应力的影响,建立了包含基质压缩系数、裂隙体积压缩系数和流体压力项的渗透率动态变化方程,分析了储层力学参数对渗透率变化的影响.结果表明:排水降压初期,有效应力处于主导地位,裂隙发生压缩变形,渗透率降低;气体解吸后基质收缩占主导地位,裂隙张开幅度增大,渗透率升高;弹性模量、泊松比越大,基质变形程度越大,渗透率呈先降低后升高的回归趋势越明显,弹性模量较泊松比对回归趋势的影响更大;当孔隙压力较高时,低孔低渗煤层渗透率随孔隙压力降低变化的幅度不大;裂隙体积压缩系数变化的起始压力点可以根据不同起变压力下渗透率与储层压力的关系确定.     

立地条件对拟赤杨人工林材性的影响

对不同立地条件拟赤杨人工林木材材性进行测定和比较分析,结果表明:立地条件与拟赤杨人工林木材材性存在密切的关系.拟赤杨人工林木材密度、干缩系数、差异干缩和除冲击韧性以外的其它力学强度指标均随着立地级的提高而减小,木材冲击韧性随着立地级的提高而增大,拟赤杨人工林木材密度、干缩性和力学强度的波动性随着立地级的提高而减小.经差异显著性T检验表明:立地级对拟赤杨人工林木材密度、差异干缩和大部分力学强度指标影响极显著或显著.